自補潤滑油高壓光桿密封裝置的研究與應(yīng)用

閆敏 楊國宏 周晴陽 曹國慶

摘 要：目前機抽井現(xiàn)場使用的密封裝置在常規(guī)生產(chǎn)中，需要定期更換盤根來保證井口穩(wěn)定生產(chǎn)，不發(fā)生刺漏情況。但若是高含水井受鹽水腐蝕和密封效果的影響，造成盤根和光桿之間發(fā)生干磨，盤根損壞較厲害，易造成井口刺漏，形成污染，且打掃衛(wèi)生工作量較大。需要一種解決光桿與盤根直接摩擦可以自補潤滑油的裝置來解決井口刺漏現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：機抽井；刺漏；光桿；盤根

1.普通光桿密封裝置的局限性

目前某油田兩個區(qū)塊共有油井221口，其中機抽井180口，隨著油藏開發(fā)的進行，油井綜合含水率逐漸上升，大部分機抽井逐漸進入高含水期或特高含水期，而且高含水井在逐漸增加，2016-2018年三年間某采油廠含水高于90%的油井分別為29口、35口、38口，高含水井在生產(chǎn)過程中，井口盤根磨損較快，需頻繁的更換盤根，不但造成抽油機停機影響生產(chǎn)時效，而且盤根的使用量也大幅增加，明顯增加生產(chǎn)成本，此外高含水井井口刺漏造成污染，使得治理油污費用和工作量大幅度增加。目前某采油廠高含水井采取加密巡檢、手動添加潤滑油（脂）、加密更換盤根等方法來減少井口刺漏等情況的發(fā)生，但平均每天仍需要更換一次盤根，每次更換盤根3個，每次更換盤根需關(guān)井20分鐘，若發(fā)生刺漏，需治理井口污染需要2人1天完成治理工作，增加工作量的同時，也浪費了人力物力。

2.自補潤滑油高壓光桿密封裝置的研究與應(yīng)用

2.1研究目的

現(xiàn)有的井口密封裝置主要是依靠在密封器中加裝盤根進行密封，在光桿和盤根形成密封，但是光桿在上下運行過程中盤根存在磨損情況，若井口不出液或者出液含水較高時，盤根磨損比較嚴重，經(jīng)常造成井口刺漏。

光桿密封器盤根頻繁損壞造成井口刺漏的根本原因是油井三高（高含硫化氫、高礦化度、高稠），光桿表面無法形成油膜從而沒有良好的潤滑，光桿與盤根直接摩擦導(dǎo)致盤根快速磨損，從而引起井口刺漏，需要一種裝置可以強制潤滑脂直接附著于光桿表面形成油膜，人為制造一個良好的潤滑環(huán)境，最大限度的減少盤根磨損，減少盤根的更換，避免井口出現(xiàn)刺漏現(xiàn)象。為提高盤根的使用壽命，減少開支，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，安裝方便，又能向光桿添加潤滑油的裝置。

2.2技術(shù)原理

自補潤滑油高壓光桿密封裝置是通過彈簧推動柱塞，柱塞推動黃油腔體內(nèi)的黃油，持續(xù)潤滑光桿，降低光桿與盤根間磨損，延長盤根壽命。該裝置基于彈簧產(chǎn)生的壓力作用于活塞端面推動活塞前行，使?jié)櫥o緊貼附于光桿表面?？紤]井口壓力及潤滑油可能存在的漏失的因素，采用活塞與黃油腔體內(nèi)壁環(huán)面密封，裝置上、下端面利用密封器盤根與光桿以及上下端面擠壓密封。形成一個完整密閉的空間，強制潤滑光桿。徹底改變了以前所有光桿密封器的潤滑方式。從而達到不降低原有光桿密封器壓力等級的目的，同時也避免了潤滑脂的漏失。

2.3裝置簡圖

3.經(jīng)濟效益評價

3.1設(shè)備單價

該裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，加工方便，易于安裝，不改變原有流程設(shè)計，不改變原有井口設(shè)備設(shè)施的設(shè)計參數(shù)，改造成本僅需0.04萬元/套。

3.2經(jīng)濟效益測算

投入費用：自補潤滑油高壓光桿密封裝置價格0.04萬元/個，裝置折舊按5年計算，裝置年投入0.008萬元/井次，按照年高含水機抽井57井次計算，投入成本2.74萬元；

降低成本總額：①按照平均半月更換盤根一次，每口井平均每月減少更換盤根84個，每月每口井平均減少停機時間9.3h，平均每周2口井刺漏，每月刺漏清理井口衛(wèi)生需要16人1天的工作量，按照目前某采油廠高含水機抽井57口計算，平均每月減少更換盤根4788個，每口高含水井按照3噸/天產(chǎn)量計算，每月減少產(chǎn)量損失66.3噸。綜上，年降低成本12個月*（4788個*10元/個+66.3噸*1757元/噸）=197.24萬元。

凈效益：合計全廠年度凈效益增加194.50萬元。

4.現(xiàn)場應(yīng)用效果

該裝置于設(shè)計成功后在某油田某區(qū)塊4口油井實驗評價至今，未發(fā)生盤根刺漏現(xiàn)象。

該裝置成功地解決了光桿與盤根直接摩擦導(dǎo)致盤根快速磨損，從而引起井口刺漏現(xiàn)象，使用后盤根更換的周期由原來10天/次，一次延長至53天/次，安全可靠，大大節(jié)約了維護工作量，適用性強，經(jīng)濟效益可觀，可在機抽井進行推廣應(yīng)用，應(yīng)用前景十分可觀。

參考文獻：

[1]劉俊，張衡.超深井泵桿配套技術(shù)研究與應(yīng)用[J]：設(shè)備管理與維修，2019（02）.

[2]田亞芳.抽油井光桿腐蝕研究及防腐措施[J].化工管理，2019（06）.

[3]蒙永立.FZDR56-21型多功能抽油光桿密封器研制[J].石油礦場機械.2015（11）

[4]李斌，沈桓宇，朱兆亮，李強，陳海濤.水平井投球滑套密封結(jié)構(gòu)研究[J]. 石油機械.2015（07）

[5]張學(xué)木，張懷亭，趙德林.游梁式抽油機井口盤根旋進器的研制與應(yīng)用[J]. 石油礦場機械.2007（03）

[6]陳景世，張瑞波，孟向軍，陳穎，劉玉峰，商婧.一種新型抽油井口光桿密封器的研制[J].石油機械.2005（01）